Title:
Verfahren zum Bilden eines erweichungsbeständigen Kupferlegierungsbleches
Kind Code:
B4


Abstract:

Verfahren zum Bilden eines erweichungsbeständigen Kupferlegierungsbleches aus einer Kupferlegierung, die Fe in einem Bereich von 0,01 bis 4,0 Gew.-% und neben Fe optional P und Zn mit einem Gehalt von jeweils 1 Gew.-% oder weniger, Rest Cu und Verunreinigungen enthält, mit den folgenden aufeinander folgenden Schritten:
einem Warmwalzvorgang zum Warmwalzen des Kupferlegierungsbleches;
mindestens zwei Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Glühvorgang, wobei der Abnahmefaktor für jeden der Kaltwalzvorgänge der Arbeitszyklen in einem Bereich von 55 bis 80% liegt; und
einem Fertigkaltwalzvorgang, wobei der Abnahmefaktor für den Fertigkaltwalzvorgang in einem Bereich 50 bis 85% liegt,
wodurch ein Kupferlegierungsblech erzielbar ist, das nach 1 Min. Glühen bei 500°C eine Würfelorientierungsdichte von 50% oder weniger hat.




Inventors:
Aruga, Yasuhiro (Hyogo, Kobe-shi, JP)
Kajihara, Katsura (Hyogo, Kobe, JP)
Application Number:
DE102004053346
Publication Date:
12/28/2017
Filing Date:
11/04/2004
Assignee:
Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) (Hyogo, Kobe-shi, JP)
International Classes:



Foreign References:
35221121970-07-28
JP2001316741A2001-11-16
JP2002226929A2002-08-14
JP200396526A
JP2002339028A2002-11-27
JP2003096526A2003-04-03
Attorney, Agent or Firm:
TBK, 80336, München, DE
Claims:
1. Verfahren zum Bilden eines erweichungsbeständigen Kupferlegierungsbleches aus einer Kupferlegierung, die Fe in einem Bereich von 0,01 bis 4,0 Gew.-% und neben Fe optional P und Zn mit einem Gehalt von jeweils 1 Gew.-% oder weniger, Rest Cu und Verunreinigungen enthält, mit den folgenden aufeinander folgenden Schritten:
einem Warmwalzvorgang zum Warmwalzen des Kupferlegierungsbleches;
mindestens zwei Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Glühvorgang, wobei der Abnahmefaktor für jeden der Kaltwalzvorgänge der Arbeitszyklen in einem Bereich von 55 bis 80% liegt; und
einem Fertigkaltwalzvorgang, wobei der Abnahmefaktor für den Fertigkaltwalzvorgang in einem Bereich 50 bis 85% liegt,
wodurch ein Kupferlegierungsblech erzielbar ist, das nach 1 Min. Glühen bei 500°C eine Würfelorientierungsdichte von 50% oder weniger hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Fe-Gehalt der Kupferlegierung in einem Bereich von 0,03 bis 3,5 Gew.-% und besser noch 0,05 bis 3,0 Gew.-% liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kupferlegierungsblech eine mittlere Korngröße von 30 µm oder weniger hat.

Description:
HINTERGRUND DER ERFINDUNGGebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines erweichungsbeständigen Kupferlegierungsbleches. Das erweichungsbeständige Kupferlegierungsblech lässt sich wirksam auf verschiedenen Gebieten anwenden, etwa in der Elektrik, der Elektronik und der Mechanik.

Beschreibung des Stands der Technik

Die neuesten fortschreitenden Weiterentwicklungen bei der Miniaturisierung, beim Dünnerwerden und bei der Gewichtsreduzierung von Bauteilen wie elektronischen Bauteilen drängen zu raschen Fortschritten bei der Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung von Kupferlegierungsteilen wie Leiterrahmen, Anschlüssen und Verbindungen für diese kleinen, leichtgewichtigen Bauteile.

So wird beispielsweise beim Bilden von Leiterrahmen für Halbleiterbauteile weithin nach einer Kupferlegierung verlangt, die Fe mit einem geringen Fe-Gehalt enthält. Als internationale Standardkupferlegierung wird weithin die mit CDA194 bezeichnete Kupferlegierung verwendet, die eine hervorragende Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmebeständigkeit hat. Die Legierung CDA194 enthält 2,1 bis 2,8 Gew.-% (im Folgenden einfach mit "%" bezeichnet) Fe, 0,015 bis 0,15% P und 0,05 bis 0,20% Zn.

Leiterrahmen, die eine Vielzahl von Leitern haben, werden im Allgemeinen angefertigt, indem ein Kupferlegierungsblech der vorstehenden chemischen Zusammensetzung einem Stanzprozess unterzogen wird. In letzter Zeit ist man nach und nach bei der Dickenreduzierung von Kupferlegierungsblechen und der Erhöhung der Anzahl der Leiter jedes Leiterrahmens vorangekommen, um die Miniaturisierung, das Dünnerwerden und die Gewichtsreduzierung von elektrischen und elektronischen Bauteilen zu bewältigen. In solchen dünnen, durch einen Stanzvorgang ausgebildeten Leiterrahmen mit einer großen Anzahl Leiter kommt es jedoch leicht zu Eigenspannungen und tendieren die Leiter solcher dünner Leiterrahmen dazu, unregelmäßig angeordnet zu sein. Der Leiterrahmen mit den vielen Leitern, der gebildet wurde, indem das Kupferlegierungsblech dem Stanzvorgang unterzogen wurde, wird daher einer Wärmebehandlung, etwa einem Glühvorgang unterzogen, um die Eigenspannungen zu entfernen. Durch eine solche Wärmebehandlung erweicht das Werkstück häufig, weshalb das durch die Wärmebehandlung behandelte Werkstück nicht dazu in der Lage ist, seine ursprüngliche mechanische Festigkeit zu bewahren. Es ist erstrebenswert, die Wärmebehandlung in kürzerer Zeit bei einer höheren Prozesstemperatur durchzuführen, um die Produktivität zu verbessern. Es besteht daher ein starker Bedarf nach wärmebeständigen Materialien, die dazu in der Lage sind, ihre hohe Festigkeit nach der Wärmebehandlung zu bewahren.

Um diesen Bedarf zu erfüllen, werden zu Kupferlegierungen Legierungselemente wie Fe, P und Zn und zusätzliche Spurenelemente wie Sn, Mg und Ca hinzugegeben oder werden diese Legierungselemente und zusätzlichen Spurenelemente entsprechend eingestellt. Allerdings ist es unmöglich, eine zufrieden stellende Miniaturisierung, Gewichtsreduzierung und Verbesserung der Erweichungsbeständigkeit von Kupferlegierungsteilen durch einfaches Einstellen der chemischen Zusammensetzung der Kupferlegierung zu erzielen. Daher wurden in den letzten Jahren Untersuchungen durchgeführt, um Techniken zur Steuerung der Textur von Kupferlegierungen zu entwickeln.

Die in der JP 2003-96526 A (Druckschrift 1) offenbarte Technik erhöht die Festigkeit durch Steuerung des Beugungsintensitätsverhältnisses nach dem Fertigwalzen und der Korngröße vor dem Fertigwalzen. Die in der JP 2002-339028 A (Druckschrift 2) offenbarte Technik verbessert die Bearbeitbarkeit durch Steuerung der Würfelorientierungsdichte neben der Steuerung des Beugungsintensitätsverhältnisses. Die in der US 3 522 112 A (Druckschrift 3) offenbarte Technik verbessert die Bearbeitbarkeit durch eine bestimmte Abfolge von Warm- und Kaltwalzvorgängen.

Die in der Druckschrift 1 offenbarte Technik erhöht die Festigkeit eines Kupferlegierungsblechs aus einer Kupferlegierung, die durch Zugabe einer Spur Ag zu sauerstofffreiem Kupfer erzeugt wurde, indem das Kupferlegierungsbleich einem Warmwalzvorgang unterzogen wird, das warmgewalzte Kupferlegierungsblech einer Vielzahl von Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Rekristallisationsglühvorgang unterzogen wird und das Kupferlegierungsblech einem Fertigwalzvorgang unterzogen wird, wobei der Abnahmefaktor (engl.: reduction ratio) beim Fertigkaltwalzen gesteuert wird und die mittlere Korngröße nach dem Rekristallisationsglühvorgang unmittelbar vor dem Fertigkaltwalzvorgang und der Abnahmefaktor des Kaltwalzvorgangs nach dem letzten Rekristallisationsglühvorgang gesteuert werden, um das Beugungsintensitätsverhältnis nach dem Fertigkaltwalzvorgang und die Korngröße vor dem Fertigkaltwalzvorgang zu steuern.

Laut der Druckschrift 1 muss die Röntgenbeugungsstärke passend gesteuert werden, da mit zunehmender Würfelorientierungsdichte die Festigkeit abnimmt und anisotrope Ätzeigenschaften auftreten. Die Druckschrift 1 erwähnt zwar die hohe Erweichungsbeständigkeit dieser Kupferlegierung. Doch kann die von der vorliegenden Erfindung angestrebte hohe Erweichungsbeständigkeit nicht einfach dadurch erreicht werden, dass bei der Bearbeitung des Kupferlegierungsbleches Walz- und Glühbedingungen Anwendung finden, weswegen eine weitere Verbesserung erwünscht ist.

Laut der Druckschrift 2 lässt sich eine zum Bilden elektronischer Teile geeignete Kupferlegierung mit verbesserter Bearbeitbarkeit und Formbarkeit erzielen, indem die Beugungsintensität von (200) und (220) und die Würfelorientierungsdichte gesteuert werden. Allerdings kann die in der Druckschrift 2 offenbarte Technik nicht die von der vorliegenden Erfindung beabsichtigte hohe Erweichungsbeständigkeit garantieren.

Das Beispiel 4 in der Druckschrift 3 verwendet eine Kupferlegierung, die neben 2,4 Gew.-% Fe 0,12 Gew.-% Si, Rest Cu und Verunreinigungen enthält. Die Kupferlegierung wurde zunächst einem Warmwalzvorgang, dann zwei Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Glühvorgang und schließlich einem Fertigkaltwalzvorgang unterzogen. Der Abnahmefaktor betrug beim Kaltwalzen zunächst 67% und dann 50% und beim Fertigkaltwalzen 50%.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bilden eines Kupferlegierungsbleches, das für die Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung von Kupferlegierungsteilen für elektrische und elektronische Bauteile geeignet ist und auch dann dazu in der Lage ist, eine hohe Festigkeit zu bewahren, wenn die Kupferlegierung durch eine Wärmebehandlung, etwa einen Glühvorgang, verarbeitet wird, zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben Weiterbildungen der Erfindung an.

Erfindungsgemäß lässt sich ein stabiles Kupferlegierungsblech mit hoher Erweichungsbeständigkeit herstellen, in dem die Würfelorientierungsdichte nach 1 Min. Glühen bei 500°C auf 50% oder weniger gesteuert wird. Der Festigkeitsverlust, der in dem Blech des herkömmlichen Materials auftritt, wenn das Blech zwecks Glühen oder dergleichen durch eine Wärmebehandlung behandelt wird, kann auf das geringste unvermeidbare Maß gedrückt werden. Folglich kann auch dann, wenn eine Verringerung der Abmessungsgenauigkeit von Teilen aufgrund von durch einen Stanzvorgang oder dergleichen in die Teile eingebrachten Eigenspannungen zu erwarten ist, ein Festigkeitsverlust infolge des Glühens unterdrückt werden, kann eine Abnahme der Abmessungsgenauigkeit verhindert werden und können Kupferlegierungsteile mit stabiler Qualität erzeugt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung verdeutlicht, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist. Es zeigen:

1 eine Würfelorientierungsabbildung eines Kupferlegierungsblechs bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die mit Hilfe eines "EBSP-Mess- und Analyse-Systems OIM" erzeugt wurde; und

2 ein Korngrößenbalkendiagramm, das mit Hilfe eines "EBSP-Mess- und Analysesystems OIM" erzielt wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Erfinder fanden durch Untersuchungen heraus, dass der Grad des Festigkeitsverlustes infolge einer Wärmebehandlung einer mit einem geringen Fe-Gehalt Fe enthaltenden Kupferlegierung umso höher ist, je höher die Würfelorientierungsdichte der Kupferlegierung ist, dass der Festigkeitsverlust umso geringer und die Erweichungsbeständigkeit umso höher ist, je geringer die Würfelorientierungsdichte ist, dass sich die Orientierungsdichte quantitativ auf der Basis der Würfelorientierungsdichte nach einem Glühen unter den spezifischen Bedingungen 500°C und 1 Min. beurteilen lässt, dass der Grad des Festigkeitsverlustes infolge einer Wärmebehandlung offenkundig hoch ist, wenn die Würfelorientierungsdichte größer als 50% ist, und dass Kupferlegierungen mit Orientierungsdichten von 50% oder weniger und vorzugsweise 40% oder weniger eine stabile, hohe Erweichungsbeständigkeit zeigen.

Die mittlere Korngröße nach 1 Min. Glühen bei 500°C steht wie die Würfelorientierungsdichte in einem engen Zusammenhang mit der Erweichungsbeständigkeit. Kupferlegierungen mit mittleren Korngrößen von 30 µm oder weniger haben eine besonders hohe Erweichungsbeständigkeit.

Der Ausdruck "Würfelorientierung" bezeichnet einen Zustand, in dem die <001> Kristallrichtung parallel zur Walzrichtung ist, einer Normalen zur Walzoberfläche und Breite. In einer gewalzten Oberfläche ist eine (100) Ebene orientiert. Der Anteil an Körnern mit der Würfelorientierung nimmt mit sich entwickelnder Würfelorientierung zu. Wenn sich die Würfelorientierung zu stark entwickelt, nimmt die Festigkeit der Kupferlegierung ab. Die von der Erfindung beabsichtigte hohe Erweichungsbeständigkeit lässt sich sicherstellen, wenn die Würfelorientierungsdichte auf 50% oder weniger gesteuert wird.

Die Würfelorientierungsdichte lässt sich mit einem EBSP-Verfahren messen (EBSP: Elektronenrückstreubeugungsmuster). Das EBSP-Verfahren wirft einen Elektronenstrahl auf die Oberfläche einer Probe und erzielt eine wie in 1 gezeigte Würfelorientierungsabbildung, die durch Rückstreuelektronen gebildet wird. Die Kristallorientierung in dem Teil, auf den der Elektronenstrahl fällt, lässt sich durch die Analyse der Würfelorientierungsabbildung in Erfahrung bringen. Die Kristallorientierungsverteilung wird durch zweidimensionales Abtasten der Oberfläche der Probe mit dem Elektronenstrahl und Messen der Kristallorientierung in vorbestimmten Abständen gemessen.

Wenn die Probe allerdings viele Fehler, etwa durch eine maschinelle Bearbeitung wie Stanzen gebildete Spannungsfelder und Verformungsbänder, und Versetzungen hat, ist es schwer, eine Würfelorientierungsabbildung zu gewinnen. Ein Kupferlegierungsblech der erfindungsgemäßen Kupferlegierung wird mit einem hohen Abnahmefaktor durch Kaltwalzen endbearbeitet. Daher lässt sich die Würfelorientierungsdichte des durch Kaltwalzen endbearbeiteten Kupferlegierungsbleches nicht durch das EBSP-Verfahren messen. Daher wird die Würfelorientierungsdichte des Kupferlegierungsblechs gemessen, nachdem das kaltgewalzte Kupferlegierungsblech 1 Min. lang bei 500°C geglüht wurde.

Die Zahl der Kristallkörner mit gleicher Orientierung nimmt mit sich entwickelnder Würfelorientierung zu. Dementsprechend nehmen die Atomunregelmäßigkeiten in den Korngrenzen ab und zeigen die Körner eine offenkundige Tendenz zu wachsen. Es konnte bestätigt werden, dass das Kupferlegierungsblech nach 1 Min. Glühen bei 500°C eine hohe Festigkeit behält, wenn die Korngrößen 30 µm oder weniger, vorzugsweise 25 µm oder weniger betragen.

Die verwendete Kupferlegierung enthält als wesentlichen Bestandteil Fe. Es gibt zwar keine besonderen Beschränkungen für den Fe-Gehalt und die Zusammensetzung der Kupferlegierung, doch ist es erstrebenswert, dass der Fe-Gehalt zwischen 0,01% und 4,0% liegt, damit die Kupferlegierung ihre Eigenschaften wirksam zeigt. Wenn der Fe-Gehalt weniger als 0,01% beträgt, ist die Menge an Fe-Ausscheidungen oder intermetallischen Verbindungen auf Fe-Basis gering und ist die Festigkeit des Kupferlegierungsblechs zum Bilden von Leiterrahmen, Anschlüssen und Verbindungen und die Erweichungsbeständigkeit des Kupferlegierungsblechs unzureichend. Wenn der Fe-Gehalt über 4,0% hinaus erhöht wird, nimmt die Festigkeit nicht zu und verbessert sich nicht die Erweichungsbeständigkeit, wobei eine große Menge grober Fe-haltiger Dispersoide die Vergießbarkeit und Bearbeitbarkeit der Kupferlegierung beeinträchtigt. Es ist daher erstrebenswert, dass der Fe-Gehalt der Kupferlegierung 4,0% oder weniger beträgt. Der Fe-Gehalt liegt besser noch zwischen 0,03% und 3,5%, und am besten zwischen 0,05% und 3,0%, um eine Kupferlegierung mit zufrieden stellender Festigkeit, Erweichungsbeständigkeit, Vergießbarkeit und Warmbearbeitbarkeit zur Verfügung zu stellen.

Die verwendete Kupferlegierung kann neben Fe P und Zn enthalten. Ein geeigneter P-Gehalt liegt bei etwa 1% oder weniger, da sich eine große Menge grober Dispersoide bildet, wenn der P-Gehalt über 1% hinaus erhöht wird, und diese die Vergießbarkeit verschlechtern. Zn ist ein Element, das wirksam die Entmischung von Sn und Lot verhindert. Die Wirkung von Zn sättigt sich bei einem bestimmten Zn-Gehalt. Überschüssiges Zn verschlechtert das Benetzungsvermögen von geschmolzenem Sn und geschmolzenem Lot. Ein erstrebenswerter Zn-Gehalt liegt bei etwa 1,0% oder weniger. Andere Elemente müssen nicht absichtlich hinzugegeben werden. Die Kupferlegierung kann jedoch unvermeidliche Verunreinigungen wie Pb, Ni, Mn, Cr, Al, Mg, Ca, Be, Si, Zr und In enthalten.

Es wird nun ein Verfahren zum Bilden eines Kupferlegierungsblechs einer Kupferlegierung beschrieben, das im Einklang mit der vorstehenden Würfelorientierungsdichte und mittleren Korngröße steht und eine hohe Erweichungsbeständigkeit hat.

Ein Verfahren zum Bilden eines Kupferlegierungsblechs der erfindungsgemäßen Kupferlegierung enthält in aufeinander folgenden Schritten einen Warmwalzvorgang zum Warmwalzen eines Kupferlegierungsblechs einer Kupferlegierung, mindestens zwei Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Glühvorgang und einen Fertigkaltwalzvorgang. Das Kupferlegierungsblech wird durch den Fertigkaltwalzvorgang zu einer gewünschten Dicke endbearbeitet. Ein allgemein verwendetes herkömmliches Kupferlegierungs-Bildungsverfahren beinhaltet unter dem Gesichtspunkt der Produktivität und Kosten die geringste Zahl an notwendigen Vorgängen, etwa einen Warmwalzvorgang, einen Kaltwalzvorgang, einen Glühvorgang und einen Fertigwalzvorgang. Die Erfinder fanden heraus, dass Keime für die Würfelorientierung gebildet werden, wenn der Abnahmefaktor in einem der Kaltwalzdurchgänge übermäßig hoch ist, und dass sich leicht eine Würfelorientierung während des Glühens des Kupferlegierungsbleches bildet und die Entwicklung von Walztexturen in B-Orientierung ({011} und <211>) und S-Orientierung ({123} und <634>) unterdrückt wird, wenn der Abnahmefaktor in einem der Kaltwalzdurchgänge übermäßig gering ist und in dem Kupferlegierungsblech vor dem Kaltwalzvorgang eine Würfelorientierung und viele Keime für eine Würfelorientierung vorlagen bzw. nach dem Warmwalzen in dem Kupferlegierungsblech zurückblieben.

Wenn das Kupferlegierungsblech durch mindestens zwei Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Glühvorgang verarbeitet wird und der Abnahmefaktor für jeden Kaltwalzvorgang passend gesteuert wird, kann die Entwicklung einer Würfelorientierung und die Keimbildung wirksam unterdrückt werden. Wenn der Abnahmefaktor für jeden Kaltwalzvorgang weniger als 50% oder mehr als 80% beträgt, kommt es leicht zu einem Wachstum der Würfelorientierung, wenn das Kupferlegierungsblech geglüht wird, und steigt die Würfelorientierungsdichte über den vorstehenden erstrebenswerten Grenzwert, wenn das Kupferlegierungsblech 1 Min. lang bei 500°C geglüht wird. Die Körner wachsen mit sich entwickelnder Würfelorientierung abnorm, die mittlere Korngröße übersteigt 30 µm, und die Erweichungsbeständigkeit des Kupferlegierungsbleches verschlechtert sich. Der Abnahmefaktor für jeden Kaltwalzvorgang liegt erfindungsgemäß im Bereich 55 bis 80%, wobei die Durchführung von mindestens 2 Arbeitszyklen eine wesentliche Bedingung der Erfindung darstellt.

Obwohl die Wiederholung des Arbeitszyklus des Kaltwalzvorgangs und des Glühvorgangs zwecks Unterdrückung der Entwicklung der Würfelorientierung und der Keimbildung wirksam den zulässigen Abnahmefaktorbereich für das Fertigkaltwalzen erweitert, liegt der Abnahmefaktor für den Fertigkaltwalzvorgang zwischen 50 und 85% und besser noch zwischen 50% und 80%.

Die Erfindung erfordert, dass die Würfelorientierungsdichte des Kupferlegierungsblechs unter vorbestimmten Bedingungen auf 50% oder weniger gesteuert wird. Dadurch nimmt die Festigkeit des Kupferlegierungsbleches durch Glühen kaum ab und hat das Kupferlegierungsblech eine hohe Erweichungsbeständigkeit. Ein Kupferlegierungsblech mit hoher Erweichungsbeständigkeit lässt sich sicher anfertigen, indem das Kupferlegierungsblech den Arbeitszyklen mit jeweils dem Kaltwalzvorgang zum Walzen des Kupferlegierungsbleches mit dem vorbestimmten Abnahmefaktor und dem Glühvorgang unterzogen wird und indem der Abnahmefaktor für den Fertigkaltwalzvorgang passend gesteuert wird.

Das auf diese Weise angefertigte Kupferlegierungsblech hat eine hohe Erweichungsbeständigkeit und Festigkeit, die durch eine Wärmebehandlung wie Glühen kaum abnimmt. Das Kupferlegierungsblech kann wirksam zum Bilden von Kupferlegierungsteilen verwendet werden, die nach einem letzten maschinellen Bearbeitungsvorgang einer Wärmebehandlung wie Glühen unterzogen werden, etwa von IC-Leiterrahmen (IC: integrierte Schaltung), Anschlüssen und Verbindungen.

Es werden nun erfindungsgemäße Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.

Kupferlegierungen mit den in Tabelle 1 angegebenen chemischen Zusammensetzungen wurden in einem niederfrequenten Induktionstiegelofen aufgeschmolzen, wobei durch einen halbkontinuierlichen Gießvorgang Kupferlegierungsblöcke mit 50 mm Dicke, 200 mm Breite und 500 mm Länge hergestellt wurden. Jeder dieser Blöcke wurde erhitzt, und die Dicke wurde durch Kaltwalzen auf 12 mm verringert, wobei das Blech maschinell durch Plandrehen (engl. facing) bearbeitet wurde. Dann wurde der Block durch eine Vielzahl von Arbeitszyklen mit jeweils einem Kaltwalzvorgang und einem Glühvorgang weiterverarbeitet, wobei das Blech durch Fertigkaltwalzen zu einem etwa 0,2 mm dicken Kupferlegierungsblech gewalzt wurde.

Die Kupferlegierungsbleche wurden 1 Min. lang in einem Salzbad bei 500°C geglüht. Den geglühten Kupferlegierungsblechen wurden Proben entnommen. Die Proben wurden geschliffen und poliert. Die Oberflächen der Proben wurden durch elektrolytisches Polieren endbearbeitet. Mit einem Rasterelektronenmikroskop (Modell JEOL JSM 5410, Nippon Denshi) und einem EBSP-Mess- und Analysesystem OIM (Orientierung abbildende Makrodarstellung) (TSL) wurde ein Bereich von 500 µm × 500 µm in der Oberfläche jeder Testprobe in Abständen von 1 µm vermessen. Mit Hilfe der Analysesoftware "OIM-Analyse" des EBSP-Mess- und Analysesystems wurden die Würfelorientierungsdichten (innerhalb 15° von der Idealorientierung) und mittlere Korngrößen ermittelt.

1 ist eine Würfelorientierungsabbildung des Kupferlegierungsbleches der in Tabelle 1 angegebenen Probe 1, die mit Hilfe des EBSP-Mess- und Analysesystems OIM erzielt wurde. In 1 entsprechen die schwarzen Anteile einer Würfelorientierung. Die Würfelorientierungsdichte kann durch die Analysesoftware durch Analyse der Würfelorientierungsabbildung ermittelt werden. 2 entspricht einem durch die Analysesoftware erzielten Korngrößenblockdiagramm des Kupferlegierungsbleches von Probe 1. Aus dem Korngrößenblockdiagramm, das die Flächenanteile der Korngrößen zeigt, lässt sich die mittlere Korngröße ermitteln.

Die Erweichungsbeständigkeit jeder Probe wurde auf Basis des Grads des Härteverlustes infolge des Glühens beurteilt. Aus einem Kupferlegierungsblech, das durch das Fertigkaltwalzen endbearbeitet wurde, sowie einem Kupferlegierungsblech, das durch 1 Min. Glühen des durch Fertigkaltwalzen endbearbeiteten Kupferlegierungsblechs bei 500 °C erzielt wurde, wurden Teststücke mit 0,2 mm Dicke, 10 mm Breite und 10 mm Länge gewonnen. Die Härten dieser Teststücke wurden mit Hilfe eines Vickers-Mikrohärtemessgeräts ("Bishyo Kodo-kei", Matuzawa Seiki) gemessen. Die Messlast betrug 0,5 kg.

Die Kupferlegierungsbleche der Proben 1 bis 7 sind diejenigen, die die von der Erfindung vorgegebenen Erfordernisse erfüllen. Die Kupferlegierungsbleche der Muster 1 bis 7 haben jeweils eine Würfelorientierungsdichte von 50% oder weniger und eine mittlere Korngröße von 30 µm oder weniger. Der Härteverlust in sämtlichen Kupferlegierungsblechen der Proben 1 bis 7 betrug infolge des Glühens 40 Hv oder weniger. Aus den in Tabelle 1 angegebenen Daten ergibt sich, dass die erfindungsgemäßen Kupferlegierungsbleche eine hohe Erweichungsbeständigkeit haben.

Die Kupferlegierungsbleche der Proben 8 bis 16 sind Vergleichsbeispiele, die nicht alle die von der Erfindung vorgegebenen Erfordernisse erfüllen. Sämtliche Kupferlegierungsbleche der Vergleichsbeispiele haben Würfelorientierungsdichten von mehr als 50% und mittlere Korngrößen von mehr als 30 µm. Die Festigkeit der Kupferlegierungsbleche der Vergleichsbeispiele nahm durch das Glühen stark ab, und die Kupferlegierungsbleche der Vergleichsbeispiele hatten eine unzureichende Erweichungsbeständigkeit.

Probe 8: Die maximalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen mehr als 80%.

Probe 9: Die maximalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen mehr als 80%, und der Abnahmefaktor für den Fertigwalzvorgang betrug mehr als 85%.

Probe 10: Die maximalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen mehr als 80%.

Probe 11: Die minimalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen weniger als 50%.

Probe 12: Der Abnahmefaktor für das Fertigkaltwalzen betrug mehr als 85%.

Probe 13: Die maximalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen mehr als 80%, und der Abnahmefaktor für das Fertigkaltwalzen betrug mehr als 85%.

Probe 14: Die minimalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen weniger als 50%. Der Abnahmefaktor für das Fertigkaltwalzen betrug weniger als 30%.

Probe 15: Die minimalen Abnahmefaktoren für die Kaltwalzvorgänge zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang betrugen weniger als 50%. Der Abnahmefaktor für das Fertigkaltwalzen betrug mehr als 85%.

Probe 16: Der Arbeitszyklus mit dem Kaltwalzvorgang und dem Glühvorgang erfolgte zwischen dem Warmwalzvorgang und dem Fertigkaltwalzvorgang nur einmal.